主要高性能纤维的特性和应用

高性能纤维的性能及其应用刘荣清;徐佐良【摘要】同性能纤维的发展在某种程度上反映了一个国家的科技实力.为满足不断增长的市场需求,全球高性能纤维行业的发展如火如荼,除了进一步完善已有产品的生产工艺,降低成本,提升产品质量,进行系列化开发,生产企业还积极研究开发新品种.本文主要介绍了几类高性能纤维的性能特点和应用,并对我国的高性能纤维发展提出了建议.现代纺织品的发展,主要是对织物性能方面的要求不断提高,而织物的性能首先取决于纤维的性能.目前对于高性能纤维的精确定义还存在一定的争议,其讨论范围可涉及强度、刚性、韧性、损坏极限、耐用性、尺寸稳定性、阻燃性等.通常高性能纤维同时具有一种以上的高性能.目前,已有不少类型的高性能纤维工业化成为商品,如碳纤维、芳香族聚酰胺纤维、高强高模聚乙烯纤维等.【期刊名称】《纺织导报》【年(卷),期】2011(000)007【总页数】4页(P65-66,68-69)【作者】刘荣清;徐佐良【作者单位】上海市纺织工程学会;上海市纺织工程学会【正文语种】中文高性能纤维的发展在某种程度上反映了一个国家的科技实力。

为满足不断增长的市场需求，全球高性能纤维行业的发展如火如荼，除了进一步完善已有产品的生产工艺，降低成本，提升产品质量，进行系列化开发，生产企业还积极研究开发新品种。

本文主要介绍了几类高性能纤维的性能特点和应用，并对我国的高性能纤维发展提出了建议。

The development of high-performance f ber, to a certain extent, ref ectsthe science and technology competitive edge of a nation. To meet the growing market demand, high-performance f ber has been undergoing a booming period across the globe. Aside from further improving the existed processing technologies, bringing down production cost, upgrading product quality and carrying out systematic Ramp;D, mills never ceased their exploration in enriching their product portfolios. This paper has introduced the characteristics and application of several types of high-performance f bers concluding with development suggestions for China’s domestic high-performance f ber industry.现代纺织品的发展，主要是对织物性能方面的要求不断提高，而织物的性能首先取决于纤维的性能。

产业专利分析报告-高性能纤维1.介绍高性能纤维是一种具有超强强度和高模量的纤维材料，广泛应用于航空航天、军事、体育用品、汽车、医疗和建筑行业等。

本报告将对高性能纤维领域的专利进行分析，从专利数量、地域分布、主要申请人以及技术趋势等方面进行详细讨论。

2.专利数量根据数据统计，自1980年至今，全球高性能纤维领域共有超过5000项专利申请。

其中，在过去10年中，专利数量呈现逐年上升的趋势。

这表明高性能纤维领域的研究和创新呈现出快速增长的态势。

3.地域分布由于高性能纤维的广泛应用领域，全球范围内的专利分布相对均衡。

然而，一些国家和地区仍然是高性能纤维领域的主要研究和创新中心。

这些地区包括美国、日本、中国和欧洲国家。

其中，美国和日本是高性能纤维领域的主要专利持有者，其专利数量占全球总量的60%以上。

4.主要申请人在高性能纤维领域，一些大型企业和研究机构成为了主要的专利申请人。

例如，杜邦公司（DuPont）是高性能纤维领域的领导者之一，其拥有大量的专利。

另外，日本的鸟居纤维公司（Teijin）、美国的霍尼韦尔国际公司（Honeywell International）和瑞士的阿科信（Oerlikon）等公司也是高性能纤维领域的重要申请人。

5.技术趋势高性能纤维领域的专利技术呈现出以下几个趋势：-新材料研究：高性能纤维的研究不断探索新的材料组合，以提高纤维的强度和性能。

例如，碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维和芳纶纤维等材料的研究逐渐成为热点。

-制备工艺改进：高性能纤维的制备工艺也在不断改进，以提高生产效率和降低成本。

例如，高速纺丝、物理拉伸和化学改性等技术的发展取得了显著进展。

-功能化纤维：除了强度和模量的提高，高性能纤维还被赋予了其他功能，如阻燃、耐腐蚀和抗紫外线等。

这为高性能纤维的应用带来了更多的可能性。

6.市场前景高性能纤维市场具有广阔的前景。

随着全球对高性能纤维需求的不断增长，预计未来几年市场规模将保持稳定增长。

高性能纤维复合材料
高性能纤维复合材料是一种由高强度纤维和树脂基体组成的复合材料，具有重
量轻、强度高、刚性好、耐腐蚀等优点，因此在航空航天、汽车、船舶、体育器材等领域得到广泛应用。

首先，高性能纤维复合材料的优势在于其重量轻。

相比于传统的金属材料，高
性能纤维复合材料的密度更低，因此能够在保证强度和刚性的情况下减轻整体重量，这对于航空航天领域来说尤为重要，能够降低飞行器的燃料消耗，提高飞行器的载荷能力。

其次，高性能纤维复合材料具有优异的强度和刚性。

纤维材料的高强度使得复
合材料在承受外部载荷时能够保持结构的完整性，而树脂基体的高刚性则能够有效抵抗外部冲击和振动，因此在汽车、船舶、体育器材等领域也得到了广泛应用。

此外，高性能纤维复合材料还具有良好的耐腐蚀性能。

传统的金属材料在潮湿、酸碱环境下容易发生腐蚀，而复合材料由于其树脂基体的特性，能够有效抵抗腐蚀，因此在海洋工程、化工设备等领域有着广泛的应用前景。

综上所述，高性能纤维复合材料具有重量轻、强度高、刚性好、耐腐蚀等优点，因此在诸多领域都有着广泛的应用前景。

随着科技的不断进步，相信高性能纤维复合材料将会在更多领域展现出其独特的优势，为人类社会的发展做出更大的贡献。

13种纤维的用途纤维是一种由天然或人工材料组成的细长可纺成纱线的物质。

纤维广泛应用于纺织、建筑、农业、医疗和其他许多领域。

下面我们来讨论13种常见纤维的用途：1.棉纤维：棉纤维透气、吸湿性好，主要用于纺织品制造。

其柔软、舒适的特性使其成为常见的服装和床上用品的首选。

2.维纶纤维：维纶纤维具有优异的拉伸强度和耐磨性，常用于制造高性能运动服和户外用品，如登山服、游泳衣和运动衫。

3.涤纶纤维：涤纶纤维耐热、耐腐蚀，具有良好的抗皱性和耐久性。

广泛用于制造衣物、床上用品和工业用纱线。

4.羊毛：羊毛纤维温暖、柔软，可用于制造羊毛衫、外套和地毯等。

由于其优异的绝缘性能，羊毛也常用于制作冬季保暖衣物。

5.丝绸：丝绸纤维具有光泽和柔软的特性，广泛用于制造高质量的服装、床上用品和家居装饰品。

6.尼龙纤维：尼龙纤维具有良好的强度和耐磨性，常用于制造背包、行李箱、绳索和运动鞋等产品。

7.亚麻纤维：亚麻纤维具有优异的吸湿性和透气性，常用于制作夏季服装、床上用品和家居装饰品。

8.聚丙烯纤维：聚丙烯纤维具有轻巧、柔软和高强度的特性，广泛用于制造地毯、家具和纺织品。

9.腈纶纤维：腈纶纤维具有抗拉伸性和耐强酸、强碱的特性，常用于制造防护军服、消防服和工业用纺织品。

10.蚕丝：蚕丝是由蚕茧中提取的纤维，具有光泽和柔软的特性，被广泛用于制作高档服装、领带和丝绸面料。

11.羊绒：羊绒是从山羊身上提取的纤维，保暖性能极佳，用于制作高品质的外套、围巾和手套。

12.尼泊尔草纤维：尼泊尔草纤维具有轻巧和耐用的特性，常用于制造手工编织品、家具和地板覆盖物。

13.茅草纤维：茅草纤维常用于制造帽子、草席和编织材料，因其天然、环保的特性而备受青睐。

总结：纤维的用途广泛，不仅包括纺织品的制造，还应用于建筑、农业、医疗和其他许多领域。

每种纤维都有其独特的特性和适用范围，因此在各个领域中扮演着不可或缺的角色。

高性能纤维【摘要】本文主要介绍了几种高性能纤维的特性及应用与发展，认为高性能纤维的开发与应用前景十分广阔，加速高性能纤维工业化进程具有重大意义，对整个社会将带来很大的经济效益。

关键词：高性能纤维，分类，应用高性能纤维 (High-Performance Fibers)是从20世纪60年代开始研发并推广的纤维材料，它的出现使传统纺织工业产生了巨大变革。

所谓高性能纤维是指有高的拉伸强度和压缩强度、耐磨擦、高的耐破坏力、低比重(g/m3)等优良物性的纤维材料，它是近年来纤维高分子材料领域中发展迅速的一类特种纤维。

高性能纤维可用于防弹服、蹦床布等特种织物的加工及纤维复合材料中的加固材料，其发展涉及许多不同的领域。

（一）高性能纤维的分类高性能纤维包括有机和无机高性能纤维两大类。

目前高性能纤维的代表品种主要有：有机纤维的对位芳纶(聚对苯二甲酰对苯二胺，也叫芳纶1414)、超高分子量聚乙烯、聚苯并双嗫唑纤维(PBO)；无机的碳纤维和高性能玻璃纤维等。

本文主要分析和比较了玻璃纤维、碳纤维、超高强聚乙烯纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚对苯撑苯并双恶唑(PBO)纤维、M5纤维等高性能纤维的特性以及它们的应用状况。

一、玻璃纤维玻璃纤维是复合材料中最主要的增强材料，它由氧化硅与氯化铝等金属氧化物组成的无机盐类混合物经熔融而成，冷却固化可制得多种玻璃产品，熔融的玻璃经过喷丝小孔，拉制成玻璃长纤维，起始于30年代，用玻璃纤维增强塑料，当时称为玻璃钢的复合材料，最早出现于40年代，并在航空工业上得到应用。

经过近七十年的发展，现在的玻璃纤维工业已经具有众多类型和牌号的玻璃纤维产品。

玻璃纤维的抗张强度较高，其直径越细强度也就越高，但很细的玻璃纤维纺丝难度极大，随之生产成本上升，所以目前高强度的玻璃纤维产量还比较低。

今年来玻璃纤维增强复合材料得到很大的发展，世界总产量达到200多万吨，我国玻璃纤维复合材料的生产能力已达到20万吨左右。

一般玻璃纤维可用于以下三个只要领域，即绝缘、过滤和复合增强。

特种织物行业知识点总结特种织物是指用于特定环境或特殊用途的高性能织物，具有防水、防火、防弹、防切割、防静电、抗紫外线等特殊功能。

特种织物广泛应用于军事装备、消防救援、医疗保健、航空航天、汽车工业、户外运动等领域。

本文将就特种织物的制备工艺、主要种类、应用领域等方面进行总结。

一、特种织物的制备工艺特种织物的制备工艺主要包括原料选取、纺织工艺、后整理处理等环节。

1. 原料选取特种织物的原料主要包括高性能纤维、复合纤维、功能性添加剂等。

高性能纤维主要包括聚酯纤维、芳纶纤维、芳纶纤维、尼龙纤维等，这些纤维具有优异的耐热、耐磨、抗拉伸等特性。

复合纤维是将不同性能的纤维混合纺纱或复合织造的产品，可以充分发挥各种纤维的性能优势。

功能性添加剂主要包括抗静电剂、防水剂、阻燃剂等，用于赋予织物防静电、防水、阻燃等特殊功能。

2. 纺织工艺特种织物的纺织工艺包括纺纱、织造、印染等环节。

在纺纱工艺中，要根据特种织物的用途选取合适的纱线，控制纱线的粗细、强度、伸长率等参数。

在织造工艺中，要根据特种织物的功能要求选取合适的织造方式，控制织物的密度、厚度、透气性等参数。

在印染工艺中，要根据特种织物的应用领域选取合适的印染工艺，保证织物具有耐水洗、耐摩擦、耐光照等性能。

3. 后整理处理特种织物在纺织工艺完成后需要进行后整理处理，以提高织物的性能。

后整理处理主要包括防水处理、防火处理、防静电处理、抗紫外线处理等。

防水处理可以通过涂层、膜复合、疏水整理等方式实现。

防火处理可以通过添加阻燃剂、阻燃整理等方式实现。

防静电处理可以通过添加抗静电剂、静电整理等方式实现。

抗紫外线处理可以通过添加紫外线吸收剂、紫外线整理等方式实现。

二、特种织物的主要种类特种织物的主要种类包括防弹织物、防切割织物、阻燃织物、防静电织物、抗紫外线织物、抗菌织物等。

1. 防弹织物防弹织物是一种能够防止子弹、弹片等射击物体穿透的织物，主要用于防弹衣、防弹头盔、防爆座椅等产品。

高强高膜聚乙烯纤维的性能及其应用摘要：高强高模聚乙烯纤维是新兴的高分子纤维，与碳纤维、芳伦并列为三大高性能纤维，其性能优异，已在广泛应用于各个领域。

对此，本文对该纤维进行介绍，了高强聚乙烯纤维的性能及其应用发展。

1 高强高膜聚氯乙烯纤维的定义高强高模聚乙烯纤维(也称为超高分子量聚乙烯纤维，英文Ultr a High Molecular Weight Polyeth ylen e Fiber，简称UHMWPE)，是上世纪80年代初研制成功的高性能有机纤维，它是当今世界三大高科技纤维（碳纤维、芳伦、高强高模聚乙烯纤维）之一，是一种具有高度取向直链结构的纤维。

2.高强高膜聚乙烯纤维生产工艺方法UHMWPE 纤维的生产采用凝胶纺丝(又称冻胶纺丝) 方法进行。

现有的生产工艺可以分为两大类, 一类以DSM 和东洋纺为代表的干法纺丝法,另一类以Hon eywell 为代表的湿法纺丝法。

两者的主要区别是采用了不同的溶剂和后续工艺。

DSM工艺采用十氢萘溶剂。

十氢萘易挥发,可以采用干法纺丝, 省去了其后的萃取工段; Hon ey well 采用石蜡油溶剂,需要后续的萃取工段,用第2溶剂( 萃取剂) 将第1溶剂萃取出来。

Hon ey well 等公司采用的石蜡油( par affin oil) , 又称矿物油( min er al oil) 或者白油( whit e oil)。

一般为沸点高于350的烃类混合物。

国内现有的生产厂家大多数都采用石蜡油为溶剂的湿法纺丝工艺。

3. 高强高膜聚乙烯纤维的性能超高分子聚乙烯纤维具有高取向度，高结晶度，微纤沿拉伸方向排列规整度高，使用电子显微镜还能够观察到“串晶”结构。

这些结构赋予其良好的机械性能: 沿纤维轴向方向，纤维具有很高的耐拉伸性，比强度，比模量都较高; 即使在很低的温度下，该纤维仍能够保持柔软，有研究表明，即使在－ 150℃的条件下，纤维也无脆化点。

3.1 耐高能辐射性能超高分子量聚乙烯纤维在受到高能辐射，如电子射线或γ射线的照射时，分子链会发生断裂，纤维强度会降低。

纺织工程中新材料的应用探索纺织工程作为一门涉及纤维、纱线、织物及其加工工艺的学科，一直以来都在不断地发展和创新。

其中，新材料的应用为纺织行业带来了新的机遇和挑战。

本文将探讨纺织工程中一些具有代表性的新材料及其应用，包括高性能纤维、智能材料和环保材料等，并分析它们对纺织行业的影响。

一、高性能纤维高性能纤维是具有优异的物理性能和化学性能的纤维材料，如碳纤维、芳纶纤维和超高分子量聚乙烯纤维等。

碳纤维具有高强度、高模量和低密度的特点，在航空航天、汽车制造和体育用品等领域得到广泛应用。

在纺织工程中，碳纤维可用于制造高性能的纺织复合材料，如碳纤维增强织物。

这些织物具有出色的强度和刚度，可用于制造飞机的结构部件、汽车的轻量化零部件以及高性能的运动装备，如网球拍、自行车车架等。

芳纶纤维具有耐高温、阻燃、高强度和高模量等特性，被广泛应用于防护服装、航空航天和电子电气等领域。

在纺织领域，芳纶纤维常用于制造防火服、防弹衣等防护用品，以及耐高温的输送带和电缆等工业用品。

超高分子量聚乙烯纤维具有极高的强度和耐磨性，在绳索、防护装备和渔网等领域有着重要的应用。

在纺织工程中，它可以用于制造高强度的绳索和渔网，以及具有良好耐磨性能的防护服。

二、智能材料智能材料是指能够感知外界环境变化并做出相应响应的材料。

在纺织工程中，常见的智能材料包括形状记忆材料、相变材料和导电纤维等。

形状记忆材料能够在一定条件下改变形状，并在特定条件下恢复原始形状。

例如，形状记忆合金丝可以被编织到织物中，用于制造具有形状记忆功能的服装，如能够自动调整领口和袖口形状的衬衫。

相变材料能够根据环境温度的变化吸收或释放热量，从而实现温度调节的功能。

将相变材料微胶囊化后可以嵌入到纺织纤维中，制造出具有调温功能的织物，这种织物可用于制作保暖服装和智能床上用品，能够根据人体的温度和环境温度自动调节热量，提供舒适的穿着和使用体验。

导电纤维具有良好的导电性，可用于制造抗静电织物和智能电子纺织品。